超聲波脈沖發(fā)生接收器的接收部分參數(shù)設(shè)置直接影響信號質(zhì)量、測量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性，需結(jié)合探頭特性、被測材料屬性、檢測目標(biāo)等綜合調(diào)整。以下是核心參數(shù)的設(shè)置方法、依據(jù)及典型場景分析：

一、接收部分核心參數(shù)及設(shè)置依據(jù)

1. 增益（Gain）

• 作用：放大微弱回波信號，提高信噪比，確保信號可被后續(xù)電路或示波器識別。

• 設(shè)置依據(jù)：

• 探頭靈敏度：低靈敏度探頭（如高頻探頭、窄帶探頭）需提高增益（如 40-60dB），高靈敏度探頭（如低頻雙晶探頭）可設(shè)為 20-30dB。

• 材料衰減特性：衰減大的材料（如鑄鐵、復(fù)合材料）需增加增益補(bǔ)償能量損失，衰減小的材料（如鋼、鋁）可降低增益。

• 信號幅度需求：目標(biāo)是使回波信號幅度達(dá)到示波器垂直檔位的 60%-80%（如 1V/div 檔位下，信號峰峰值 1-1.6V），避免飽和或噪聲淹沒。

• 典型范圍：0-60dB（可調(diào)步進(jìn) 1dB ），如PR20 或者PR10增益范圍 -0 至 60dB.

2、帶寬（Bandwidth）

• 作用：限制接收信號的頻率范圍，影響分辨率和噪聲水平。

• 設(shè)置依據(jù)：

• 探頭帶寬：匹配探頭的 - 3dB 帶寬（如探頭標(biāo)注帶寬 2-10MHz，則設(shè)置接收帶寬 2-10MHz）。

• 檢測目標(biāo)：薄材料檢測（需高分辨率）選寬帶寬，厚材料或高衰減材料選窄帶寬（減少噪聲）。

3、阻尼（Damping）

• 作用：調(diào)整接收電路阻抗匹配，抑制探頭振鈴，改善分辨率。

• 設(shè)置依據(jù)：

• 探頭阻抗：匹配探頭標(biāo)稱阻抗（通常 50Ω 或 100Ω）。

• 波形觀察：若回波振鈴過長（>2 個周期），增大阻尼（如從 50Ω 調(diào)至 90Ω）；若信號幅度低，減小阻尼。

• 典型值：50Ω、90Ω、（高阻），如PR20提供 34Ω,50Ω , 90Ω,510Ω可選擇。

4、觸發(fā)方式（Trigger）

• 作用：同步發(fā)射與接收信號，確保穩(wěn)定采集。

• 設(shè)置依據(jù)：

• 觸發(fā)源：內(nèi)部觸發(fā)（用于單通道自測）或外部觸發(fā)（多設(shè)備同步，如示波器外觸發(fā)）。

• 觸發(fā)電平：設(shè)為噪聲幅度的 1.5-2 倍，避免誤觸發(fā)（如噪聲峰峰值 0.2V，觸發(fā)電平設(shè) 0.3V）。

• 典型參數(shù)：邊沿觸發(fā)（上升沿 / 下降沿）、脈沖寬度觸發(fā)，觸發(fā)電平范圍 ±5V 可調(diào)。

二、設(shè)置步驟與典型場景

1. 通用設(shè)置流程

三、關(guān)鍵影響因素與調(diào)整原則

1. 探頭特性匹配

• 頻率：接收帶寬需覆蓋探頭 頻率范圍（如標(biāo)稱 5MHz 探頭，實(shí)測帶寬 4-6MHz，設(shè)置接收帶寬 3-7MHz）。

• 類型：單晶探頭（穿透法）需高增益（40-60dB），雙晶探頭（脈沖回波）增益可降低（20-30dB）。

2. 被測材料屬性

• 聲速：通過已知厚度試塊校準(zhǔn)聲速（如鋼 5900m/s，鋁 6320m/s），確保時(shí)間 - 厚度換算準(zhǔn)確。

• 衰減系數(shù)：衰減大的材料（如橡膠、復(fù)合材料）需提高增益并降低帶寬（減少高頻損耗）。

3. 檢測目標(biāo)需求

• 精度優(yōu)先（如薄材料測厚）：低阻尼（提高靈敏度）、全波檢波（清晰包絡(luò)）。

• 分辨率優(yōu)先（如缺陷定位）：高阻尼（縮短振鈴）、射頻波（相位信息）。

四、驗(yàn)證與校準(zhǔn)方法

1. 標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)

• 使用階梯試塊（如 10mm、25mm、50mm 鋼塊）驗(yàn)證厚度測量精度，調(diào)整增益使各厚度回波幅度一致（±10% 以內(nèi)）。

• 通過聲速校準(zhǔn)試塊（已知厚度和材料）確認(rèn)聲速設(shè)置正確性（誤差≤0.5%）。

2. 示波器波形觀測

• 檢查回波前沿陡峭度（上升時(shí)間≤100ns 為優(yōu)），若過緩需增大阻尼或帶寬。

• 觀察噪聲基底：噪聲峰峰值應(yīng)小于回波幅度的 10%（如回波 1V，噪聲≤0.1V），否則需優(yōu)化增益。

3. 重復(fù)性測試

• 對同一位置連續(xù)測量 10 次，厚度值波動應(yīng)≤儀器精度的 1/2（如示值誤差 ±0.1mm，波動≤0.05mm），否則檢查耦合穩(wěn)定性或增益設(shè)置。

五、注意事項(xiàng)

1. 避免增益過載：信號飽和（削波）會導(dǎo)致波形失真，需降低增益并調(diào)整示波器垂直檔位。

2. 動態(tài)范圍平衡：預(yù)留 10-20dB 增益余量，應(yīng)對不同檢測位置的耦合差異（如曲面、粗糙表面）。